Typowe wady odlewów: przyczyny i metody zapobiegania

W procesie produkcji odlewów wady są częstym zjawiskiem, które może skutkować znacznymi stratami dla producentów. Zrozumienie przyczyn i zastosowanie skutecznych metod zapobiegania jest kluczowe dla zapewnienia jakości. Poniżej przedstawiono najczęstsze wady odlewów wraz z ich przyczynami i zalecanymi rozwiązaniami.

1. Porowatość (pęcherzyki, dławiki, kieszenie)

Cechy: Porowatość w odlewach pojawia się jako dziury w powierzchni, zmieniające kształt od okrągłego do nieregularnego. Wiele porów może tworzyć kieszenie powietrzne pod powierzchnią, często w kształcie gruszki. Otwory dławiące mają tendencję do posiadania szorstkich, nieregularnych kształtów, podczas gdy kieszenie są zazwyczaj wklęsłe z gładszymi powierzchniami. Jasne pory można wykryć wizualnie, podczas gdy dziurki stają się widoczne po obróbce mechanicznej.

Powoduje:

• Temperatura podgrzewania formy jest zbyt niska, co powoduje szybkie stygnięcie ciekłego metalu podczas wlewania.
• Konstrukcja formy nie zapewnia odpowiedniego odprowadzania spalin, co powoduje uwięzienie gazów.
• Niewłaściwa farba lub powłoka i słaba wentylacja.
• Otwory i wgłębienia w gnieździe formy powodują szybką ekspansję gazu, tworząc otwory dławiące.
• Powierzchnie gniazd formy są skorodowane i nieczyszczone.
• Surowce (rdzenie) są nieprawidłowo przechowywane lub nie są podgrzewane przed użyciem.
• Niewłaściwy środek redukujący lub nieprawidłowa dawka i obsługa.

Metody zapobiegania:

• Dokładnie podgrzej formy i upewnij się, że powłoki (np. grafit) mają odpowiednią wielkość cząstek, aby umożliwić oddychanie.
• Aby uzyskać równomierne rozłożenie, należy zastosować metodę odlewania przechylonego.
• Przechowuj surowce w suchym, wentylowanym miejscu i podgrzej je przed użyciem.
• Wybierz skuteczne środki redukujące (np. magnez).
• Kontroluj temperaturę nalewania, aby zapobiec zbyt szybkiemu schłodzeniu lub przegrzaniu.

2. Skurcz

Cechy: Wady skurczu to szorstkie otwory, które pojawiają się na powierzchni lub wewnątrz odlewu. Niewielki skurcz składa się z rozproszonych grubych ziaren i często występuje w pobliżu kanałów, wzniosów, grubych sekcji lub obszarów o różnej grubości ścianki.

Powoduje:

• Temperatura formy nie sprzyja kierunkowemu krzepnięciu.
• Niewłaściwy dobór powłoki lub nierówna grubość powłoki.
• Nieprawidłowe ułożenie odlewu w formie.
• Niewłaściwa konstrukcja pionu nalewczego, skutkująca niewystarczającym uzupełnianiem metalu.
• Temperatura wlewania jest za niska lub za wysoka.

Metody zapobiegania:

• Zwiększ temperaturę formy, aby zapewnić równomierne krzepnięcie.
• Dostosuj grubość powłoki i upewnij się, że jest równomiernie rozłożona.
• Aby zapobiec lokalnemu skurczowi, należy zastosować miejscowe ogrzewanie lub izolację formy.
• Zastosuj bloki miedziane lub chłodziarki z gorącymi punktami, aby kontrolować szybkość chłodzenia.
• Zaprojektuj grzejniki w formie lub zastosuj natrysk wody w celu przyspieszenia chłodzenia.
• Aby zapewnić ciągłość produkcji, należy stosować wewnątrz komory chłodniczej wyjmowane elementy chłodzące.
• Dodawaj urządzenia ciśnieniowe do pionów i dokładnie projektuj układy bramowe.

3. Otwory żużlowe (żużel topnikowy i żużel tlenkowy metali)

Cechy: Otwory żużlowe to jasne lub ciemne otwory w odlewach, często wypełnione żużlem lub innymi zanieczyszczeniami. Mogą mieć nieregularny kształt i zwykle znajdują się w pobliżu kanałów lub narożników odlewów. Żużel topnikowy może być początkowo trudny do wykrycia, ale staje się widoczny po usunięciu. Żużel tlenkowy często pojawia się w bramkach siatkowych blisko powierzchni, czasami w postaci płatków lub nieregularnych chmur.

Powoduje:

• Nieprawidłowe procesy wytopu i odlewania stopu, w tym niewłaściwa konstrukcja układu wlewowego.
• Sama forma zazwyczaj nie powoduje powstawania dziur żużlowych; stosowanie form metalowych może pomóc w zapobieganiu tej wadzie.

Metody zapobiegania:

• Zaprojektuj precyzyjne układy bramkowe i rozważ użycie filtrów z włókien odlewanych.
• Aby ograniczyć tworzenie się żużlu, należy stosować metodę wlewania pod kątem.
• Wybieraj wysokiej jakości środki fuzyjne i utrzymuj ścisłą kontrolę jakości.

Dzięki zrozumieniu tych typowych wad i stosowaniu się do zalecanych metod zapobiegania odlewnie mogą poprawić jakość produkcji i ograniczyć kosztowne błędy. Bądźcie czujni na część 2, w której omówimy dodatkowe typowe wady odlewów i ich rozwiązania.